Stabilitätsverhalten von schlanken Wandscheiben aus Normal- und Ultrahochleistungsbeton

Die Entwicklung und Erforschung des Ultrahochleistungsbetons hat dazu geführt, dass es heute vorteilhaft ist, viele klassische Betonbauteile aus diesem innovativen Werkstoff herzustellen. Für Wandscheiben bedeutet dies, dass sich die Dicke aufgrund der hohen Druckfestigkeit reduzieren lässt, während sich die Dauerhaftigkeit infolge der geringen Porosität erhöht. Da Wandscheiben aus Ultrahochleistungsbeton im Vergleich zu Wänden aus Normalbeton bei gleicher Querschnittstragfähigkeit deutlich größere Schlankheiten aufweisen können, gewinnt das Stabilitätsverhalten entsprechend an Bedeutung. Der vorliegende Beitrag beschreibt Untersuchungen zum Stabilitätsverhalten von Wandscheiben, die am Lehrstuhl für Massivbau der Technischen Universität München (TUM) durchgeführt wurden. Der Forschungsschwerpunkt lag dabei auf zweiseitig gehaltenen Scheiben aus unbewehrtem Normalbeton sowie faserbewehrtem Ultrahochleistungsbeton. An diesen wurden experimentelle und numerische Untersuchungen zum Trag- und Verformungsverhalten durchgeführt. Nachfolgend werden die Ergebnisse dieser Untersuchungen sowie ein Ingenieurmodell zur Berechnung der maßgebenden Stabilitätslasten von schlanken, zweiseitig gehaltenen Scheiben vorgestellt.

Load bearing behavior and stability of slender wall panels made of normal strength and ultra-high performance concrete.
Following more than one decade of theoretical and experimental research on ultra-high performance concrete (UHPC) today there is a series of possible applications to efficiently utilize this new and innovative material in load-bearing structures. One example are walls and wall panels respectively, the thickness of which may be decisively reduced thanks to the high compressive strength, leading to increasingly slender structures being more sensitive in terms of stability. The present paper describes theoretical and experimental investigations on the load-bearing and buckling behavior of normal strength and UHPC wall panels being currently performed at the chair of concrete and masonry structures of TUM. In doing so, exemplary results of these investigations are presented and discussed and an engineering model determining critical loads of slender walls is derived.